4281541238

Bogumiła Kużnicka, Albrecht Ziller, Materiałoznawstwo Opracowanie zwarte, tylko do użytku studentów kierunku MiBM, Politechniki Wrocławskiej

kowane, tym odstęp między tymi płaszczyznami jest większy i siła wymuszająca przemieszczenie - mniejsza. Metale takie jak: złoto, miedź czy srebro (wszystkie o strukturze Al), są bardzo podatne na odkształcenia plastyczne, ponieważ w ich strukturze, takich płaszczyzn i kierunków, w których może dochodzić do poślizgu jest dużo. Płaszczyzny i kierunki możliwych poślizgów nazywane są systemami poślizgu. W strukturze A3, o mniejszm stopniu symetrii, takich systemów jest znacznie mniej. Dlatego metale o takej strukturze są mniej podatne na odkształcenia plastyczne. W strukturze krystalicznej A2 nie ma płaszczyzn o tak gęstym ułożeniu atomów, toteż stopień wypełnienia przestrzeni przez atomy jest w niej mniejszy, w porównaniu z pozostałymi dwoma strukturami podstawowymi (Al i A3). Metale o takiej strukturze są bardziej wytrzymałe niż metale o strukturze RSC.

4. 2. Defekty struktury krystalicznej

Fazy krystaliczne zawierają zawsze zaburzenia w doskonale regularnym i powtarzalnym ułożeniu atomów, nazywane defektami struktury krystalicznej. Obecność takich defektów nie oznacza jednak, że materiały krystaliczne są wadliwe. Defekty mają istotny wpływ na właściwości fizyczne i mechaniczne materiałów. Wprowadzane są celowo poprzez tworzenie stopów, obróbkę cieplną lub poprzez techniki wytwarzania, czy przetwarzania, w celu otrzymania materiałów o żądanych właściwościach.

Ze względu na geometrię zaburzenia wyróżnia się defekty struktury:

•    liniowe (dyslokacje),

•    punktowe,

•    powierzchniowe.

Defekty liniowe - dyslokacje - są szczególnym rodzajem zaburzenia ułożenia atomów. Sprawiają one, że metale znacznie łatwiej poddają się odkształcaniu plastycznemu niż wynikałoby to ze wspomnianego wyżej sztywnego poślizgu warstw atomowych. Rozróżnia się dwa rodzaje dyslokacji: dyslokacje śrubowe i krawędziowe. Na rys. 4-6 pokazano modele obydwu rodzajów dyslokacji oraz czysto myślowy sposób ich utworzenia. Model dyslokacji krawędziowej może być utworzony przez nacięcie idealnego kryształu (rys. 4-6a) na pewną głębokość (rys. 4-6b) i następnie przesunięcie względem siebie krańców powierzchni nacięcia, o jeden odstęp atomowy, prostopadle do linii nacięcia A-A. Linia nacięcia A-A nazywana jest linią dyslokacji. Jak widać na rys. 4-6d, zaburzenia w rozmieszczeniu atomów obejmują niewielki obszar wokół linii dyslokacji, zatem dyslokacja jest defektem liniowym.

W przypadku modelowania dyslokacji śrubowej przesunięcia krawędzi nacięcia kryształu idealnego należy dokonać nie prostopadle, a równolegle do linii nacięcia (rys. 4-6c). Efektem takiego przesunięcia (rys. 4-6e) jest skręcenie płaszczyzn atomowych, prostopadłych do linii A-A, w kształt spirali tak, że tworzą powierzchnię przypominającą powierzchnię gwintu śruby.

Porównując geometrię obydwu rodzajów dyslokacji (rys. 4-6d i 4-6e) należy zauważyć, że w przypadku dyslokacji krawędziowej linia dyslokacji jest krawędzią kończą-